摘要
浮游生物在海洋生态系统中至关重要，是海洋经典食物链和微食物环的基础环节，主要通过生物泵的作用驱动碳、氮等物质元素的循环。浮游生物对环境变化敏感，其群落结构及代谢平衡的变化与环境因子密不可分。珠江口是珠江径流注入南海的口门，其生态环境复杂并分布有众多的海岛。在旅游业等迅速发展的刺激下，许多海岛经济效益提高的同时，相应的人类活动也对其周边水体生态系统造成了一定程度的影响。然而，在复杂环境背景下，河口海岛浮游生物群落结构和代谢平衡的研究鲜有报道。珠江口海岛周边水体受岛源人类活动类型、强度以及珠江冲淡水等因素影响程度存在的巨大差异，而这种差异对其邻近海域浮游生物的分布、群落结构及群落代谢造成的影响尚不明确。对此，本文通过现场观测以及模拟实验的方法研究了径流及人类活动影响下珠江口东南部典型海岛——外伶仃岛和庙湾岛丰水期及枯水期周边水体浮游生物群落结构特征、不同浮游生物类群的分布特征以及群落代谢平衡的季节和区域性分布规律，并探讨浮游生物群落结构及生产代谢对不同环境因子的响应特征及其主要调控因素。主要研究结果如下: (1)现场观测结果显示，两个海岛环境的季节性差异主要受径流的季节性变化影响。丰水期两岛均存在岛屿屏蔽效应和水体温盐层化现象，海岛周边表层水体迎流面盐度显著低于背流面，而溶解无机氮(DIN)含量显著较高，环境特征存在显著的区域性差异。枯水期径流对环境的区域性差异影响较小，温盐层化消失，营养盐的变化主要与人类活动与潜在的岛源输入补充有关。 (2)丰水期浮游植物和异养细菌丰度均高于枯水期的丰度;枯水期浮游动物和浮游植物的物种多样性比丰水期的高。两岛周边水体中浮游植物丰度的空间分布受岛屿屏蔽效应影响，在丰水期迎流面表层水体的细胞密度显著大于背流面。浮游动物的物种多样性指数与盐度显著负相关，两岛之间的浮游动物群落组成存在较大差异，且群落优势种存在明显的季节演替;异养细菌丰度的空间分布与叶绿素a呈显著正相关，说明其与浮游植物的生产代谢过程密切相关，且存在与浮游植物类似的环境影响机制。 (3)两个海岛在丰水期总初级生产都比枯水期活跃，丰水期两岛净生产(NCP)都大于0，为邻近水体生态系统的无机碳的汇;枯水期庙湾岛NCP小于0，邻近水体生态系统无机碳的源。与庙湾岛相比，受径流及人类活动影响更大的外伶仃岛，总体上初级生产及呼吸速率更高，并且庙湾岛周边水体生态系统更接近于代谢平衡状态。 (4)补充观测期间，外伶仃岛周边水体出现藻华现象。期间水体的叶绿素浓度比同季节、同区域非藻华观测期间的浓度高2倍以上，生产速率明显低于非藻华期观测值，而群落呼吸却略高于非藻华期观测值。说明珠江口海岛丰水期群落生产和群落呼吸可能存在不一致性，且浮游生物群落代谢在同一季节可能存在明显的波动性，这种波动性揭示了生态系统的不稳定性。 (5)不同环境条件下的模拟培养实验验证了珠江径流、垂直混合均主要通过营养盐补充来影响珠江口海岛浮游植物群落结构和浮游生物整体的代谢平衡，而单一盐度的变化对浮游生物量及粒级结构没有显著的影响。此外，实验结果揭示垂直扰动过强会对水体浮游植物的生长产生明显的抑制作用，这种抑制效应会显著于营养盐补充潜在的促进效应。
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